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超构表面:设计原理与应用挑战(特邀)

中国激光 2024年第1期51卷 259-279页

作者：马耀光高宇斌浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室光电科学与工程学院先进光子学研究中心嘉兴研究院智能光子研究中心浙江大学杭州国际科创中心浙江杭州310027

作为一种二维形式的超构材料,超构表面允许以前所未有的自由度对光的振幅、相位、偏振等维度进行灵活高效的调控,有望突破传统光学的限制,实现低成本、高性能、超轻超薄、功能新颖的新型光学元件,近年来引起了学术界和产业界越来越浓厚... 详细信息

作为一种二维形式的超构材料,超构表面允许以前所未有的自由度对光的振幅、相位、偏振等维度进行灵活高效的调控,有望突破传统光学的限制,实现低成本、高性能、超轻超薄、功能新颖的新型光学元件,近年来引起了学术界和产业界越来越浓厚的研究兴趣。从物理机理、相位调控到正向设计方法,系统回顾了超构表面的设计原理。介绍了这些机理如何用于实现丰富的应用,包括功能复用、宽带宽、大视场、多层级联、非局域超构表面等,涵盖了最主要和最新的发展方向。最后,讨论了超构表面在走向实用化的道路上所面临的器件设计和加工制造上的挑战,并对领域未来的发展进行展望。

关键词：材料超构表面超构透镜成像光学全息复用消色差成像

考虑不同失效模式的索杆结构构件面积缺损限值研究

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 52-61页

作者：邓满宇袁行飞董永灿浙江大学空间结构研究中心浙江杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310058 浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州310058

索杆结构长期服役过程中的锈蚀会造成构件截面损失,导致结构内力的重新分配,影响结构的安全性能。文中基于可靠度理论与结构极限状态分别建立了构件强度失效、钢索松弛失效及节点变形失效3种失效模式,并得到了不同失效模式临界状态下的... 详细信息

索杆结构长期服役过程中的锈蚀会造成构件截面损失,导致结构内力的重新分配,影响结构的安全性能。文中基于可靠度理论与结构极限状态分别建立了构件强度失效、钢索松弛失效及节点变形失效3种失效模式,并得到了不同失效模式临界状态下的可靠度限值控制不等式;通过力学推导,给出了以缺损面积为变量的杆件内力与节点位移变化公式,依据该公式可计算出可靠度限值控制不等式中的影响系数矩阵;引入钢材的锈蚀模型并结合非线性规划,提出了一种确定索杆结构构件面积缺损限值的方法。对一Levy型索穹顶的构件面积缺损限值进行了算例分析,并与规范限值进行对比。结果表明:索杆结构中的多数构件在强度失效与变形失效模式下的面积缺损限值高于耐久性限值,但松弛失效模式下的构件面积缺损限值小于耐久性限值,如按该限值要求对结构进行设计及维护将有可能发生钢索松弛失效;而安全性限值对于钢索构件较为严格,对于钢杆构件则与耐久性限值相同。因此,需综合考虑3种失效模式与规范限值,并按最严格的结果进行控制。

关键词：索杆结构可靠度理论非线性规划失效模式面积缺损限值

基于X射线荧光光谱的温稠密物质离化分布实验方法研究

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物理学报 2024年第1期73卷 241-247页

作者：张志宇赵阳青波张继彦林成亮杨国洪韦敏习熊刚吕敏黄成武朱托宋天明赵妍张玉雪张璐李丽灵杜华冰车兴森黎宇坤詹夏宇杨家敏中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

受温度及密度等环境效应影响,温稠密物质的电子结构发生显著变化,其理论描述非常复杂,精密实验测量亦极其困难.本文发展了基于X射线荧光光谱研究温稠密物质离化分布的实验方法,结合理论研究有助于深入理解温稠密物质的电子结构变化.在... 详细信息

受温度及密度等环境效应影响,温稠密物质的电子结构发生显著变化,其理论描述非常复杂,精密实验测量亦极其困难.本文发展了基于X射线荧光光谱研究温稠密物质离化分布的实验方法,结合理论研究有助于深入理解温稠密物质的电子结构变化.在万焦耳激光装置上,设计特殊构型黑腔复合加载产生数十eV、近固体密度的稠密Ti物质,利用激光辐照V产生的热发射线泵浦Ti的荧光,并采用晶体谱仪诊断样品的X射线荧光光谱.实验中获得冷样品和加载样品的荧光光谱,观测到加载样品K_(α)及K_(β)荧光谱线相对于冷样品光谱在高能侧的显著变化,结合理论计算解释了加载样品荧光谱线的变化主要来源于其温度上升后离化分布的改变,建立了基于X射线荧光光谱的温稠密物质离化分布实验研究能力.

关键词：温稠密物质电子结构离化分布 X射线荧光光谱

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基于多光谱图像的小麦种子形态和成分性状的自动化检测算法开发

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植物生理学报 2024年第4期60卷 739-752页

作者：李鸿岩戴杰周洁闻桢杰 Phil Howell 周济南京农业大学前沿交叉研究院/工学院/作物表型组学交叉研究中心南京210095 英国国立农业植物研究所/剑桥作物研究中心英国剑桥CB3OLE

在全球气候变化加剧的背景下,小麦(Triticum aestivum)产量与中国粮食安全密切相关,因此,基于小麦种子外部形态与内部成分的快速、无损检测对高通量鉴定其品质和活力意义重大。针对当前种子检测通量及准确性的限制,本研究通过多学科融合... 详细信息

在全球气候变化加剧的背景下,小麦(Triticum aestivum)产量与中国粮食安全密切相关,因此,基于小麦种子外部形态与内部成分的快速、无损检测对高通量鉴定其品质和活力意义重大。针对当前种子检测通量及准确性的限制,本研究通过多学科融合,结合多光谱成像、计算机视觉、自动化图像处理等技术,开发了一种通过多光谱图像从近百粒种子中快速提取单粒、并在单粒尺度完成外部形态(如种子面积、长度、宽度与圆度等)和内部物质成分(如植物色素、淀粉、植物油脂与水分含量等)量化分析的算法。针对所选的15个小麦品种,算法对1 347粒种子形态性状的分析结果与人工测量结果间的决定系数(R2)为面积0.900 (RMSE=1.504)、长度0.981 (RMSE=0.188)、宽度0.911 (RMSE=0.795);对513粒种子的六个关键光谱波段的R2为0.973、0.970、0.983、0.953、0.891、0.893;以上P值均小于0.005。在此基础上,通过形态与光谱性状的聚类和主成分分析,本研究还构建了区分不同品种小麦种子的分类方法,进而探索了重要种子农艺性状(如种子破损区域及种胚检测等)的自动鉴选算法,为种子活力和品质的高通量检测研究提供了新思路和新方法。

关键词：种子形态分析种子成分表征多光谱成像技术自动化图像处理小麦

设置TMD系统的高耸结构风振控制实时混合试验自适应时滞补偿研究

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工程力学 2024年

作者：王加雷傅继阳吴玖荣刘彦辉周惠蒙广州大学工程抗震研究中心广州大学风工程与工程振动研究中心

实时混合试验（RTHS）方法将力学性能易于模拟分析的结构作为数值子结构，将力学性能复杂难以描述的物理模型作为试验子结构，通过两者的力和位移等边界协调条件，进行相互间的信息交互。为了解决带TMD系统的高耸结构风振控制系统，其... 详细信息

实时混合试验（RTHS）方法将力学性能易于模拟分析的结构作为数值子结构，将力学性能复杂难以描述的物理模型作为试验子结构，通过两者的力和位移等边界协调条件，进行相互间的信息交互。为了解决带TMD系统的高耸结构风振控制系统，其风致振动响应难以用风洞实验进行测试的难题，本文开发了基于小型电振动台的一套实时混合试验（RTHS）系统。并通过顶部带TMD装置的广州新电视塔实时混合试验，验证了本文开发的实时混合试验系统用于带TMD-结构系统风致效应评估的可行性。针对本实时混合系统由于系统非线性等因素造成的时滞效应，本文介绍了一种基于电振动台速度跟踪的自适应时滞补偿算法（ATS），并通过实验和相关算法研究了本实时混合试验系统时滞补偿算法的最优参数。在此基础上，运用本文的ATS时滞补偿算法，对顶部带TMD装置的广州新电视塔风振响应进行了实时混合试验。研究表明表明，本文的自适应时滞补偿算法能够准确地实现幅值响应追踪和减小时滞误差。采用ATS时滞补偿算法的实时混合试验，与无时滞补偿算法的实时混合试验相比，能获得更加精确的实验结果。

关键词：实时混合试验风振控制 TMD 时滞补偿 ATS算法

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单组分湿固化型聚氨酯混合料的体积膨胀特性

东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 200-207页

作者：徐剑王杰王鹏交通运输部公路科学研究院道路研究中心北京100088

为研究单组分湿固化型聚氨酯混合料的体积膨胀特性,提出了基于游标卡尺的体积膨胀特性表征方法,分析了体积膨胀后的宏微观形貌,研究了不同因素作用下体积膨胀的变化规律,以及体积膨胀对空隙率的影响,并提出了抑制体积膨胀的方法.结果表... 详细信息

为研究单组分湿固化型聚氨酯混合料的体积膨胀特性,提出了基于游标卡尺的体积膨胀特性表征方法,分析了体积膨胀后的宏微观形貌,研究了不同因素作用下体积膨胀的变化规律,以及体积膨胀对空隙率的影响,并提出了抑制体积膨胀的方法.结果表明:聚氨酯混合料会因空隙率较小,致使固化反应产生的二氧化碳气体难以完全逸出,在混合料内部会产生数量较多的宏微观气孔结构,1个马歇尔试样可产生高达1.5 mm的膨胀变形;提高压实温度、采用二次压实或添加氢氧化钙,均会显著降低混合料的体积膨胀,且对路用性能也有一定提升;增大胶石比,混合料的体积膨胀单调递增,空隙率则先减小后增大.为控制体积膨胀,建议压实温度为45~65℃,且胶石比不宜过大,添加氢氧化钙时,其质量分数不宜超过1%.

关键词：聚氨酯混合料体积膨胀压实温度二次压实胶石比氢氧化钙

放电等离子烧结Ni20Cr-xAl合金的高温氧化行为

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金属学报 2024年第4期60卷 485-494页

作者：刘丞济孙文瑶陈明辉王福会东北大学沈阳材料科学国家研究中心东北大学联合研究分部沈阳110819

高温氧化是限制镍基高温合金服役寿命的主要因素之一。本工作旨在通过调控Al含量来提升Ni20Cr合金的抗氧化性能。采用机械合金化(MA)和放电等离子烧结(SPS)的方法制备了Al含量(质量分数)分别为1.5%、3.0%、5.0%的Ni20Cr-xAl合金,对比研... 详细信息

高温氧化是限制镍基高温合金服役寿命的主要因素之一。本工作旨在通过调控Al含量来提升Ni20Cr合金的抗氧化性能。采用机械合金化(MA)和放电等离子烧结(SPS)的方法制备了Al含量(质量分数)分别为1.5%、3.0%、5.0%的Ni20Cr-xAl合金,对比研究了SPS制备合金与相同成分铸态合金在900℃空气中的高温氧化行为。结果表明,SPS制备合金成分、组织均匀且晶粒细小,大量晶界显著加速了元素的扩散,在Al含量为1.5%时,Al内氧化严重,Cr快速外氧化生成含有大量孔隙和裂纹的Cr_(2)O_(3)膜,而在Al含量为3.0%和5.0%时,形成了保护性的连续致密的α-Al_(2)O_(3)薄膜,合金内部弥散的Al_(2)O_(3)颗粒为外Al_(2)O_(3)膜提供了形核位点并起到了钉扎作用,因此2者表现出优异的抗氧化性能,氧化速率分别为1.06×10^(-7)和4.92×10^(-8)mg^(2)/(cm^(4)·s)。铸态合金都发生了内氧化,而且无法形成连续的外Al_(2)O_(3)膜,氧化膜的主要成分为疏松多孔的Cr_(2)O_(3),因而氧化速率快且发生了氧化膜开裂和剥落。

关键词：高温合金细晶结构高温氧化放电等离子烧结

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新家庭主义与当代青年婚育行为研究

思想战线 2024年第3期50卷 62-72页

作者：汪永涛中国青少年研究中心北京100089

当代青年在婚育行为上越来越多元化、理性化,并且群体内部存在分化。从新家庭主义的分析框架入手,可将青年婚育行为分为四种类型:保守型婚育、自我型婚育、焦虑型婚育和逃避型婚育。现代家庭面对压缩现代性的挑战,形成新家庭主义应对策... 详细信息

当代青年在婚育行为上越来越多元化、理性化,并且群体内部存在分化。从新家庭主义的分析框架入手,可将青年婚育行为分为四种类型:保守型婚育、自我型婚育、焦虑型婚育和逃避型婚育。现代家庭面对压缩现代性的挑战,形成新家庭主义应对策略。新家庭主义包括经济、伦理、情感、自我四个维度。家庭在发挥其韧性以支撑家庭高强度的发展目标时,出现高度失衡的代际关系、密集型养育方式的不堪重负,家长多重身份焦虑等困境。家庭内部风险不断积聚,逐渐显示其脆弱性,家庭越来越难以承载心灵的自由和幸福。青年由此对家庭价值和意义进行反思,对家文化进行解构,并建构一套新的人生价值和意义体系,造成新家庭主义悖论。

关键词：青年婚育行为新家庭主义家文化

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一种基于深度学习的微服务性能异常检测方法

计算机研究与发展 2024年第3期61卷 600-613页

作者：方浩天李春花王清周可武汉光电国家研究中心(华中科技大学) 武汉430074

微服务架构因具有良好的可扩展性和可维护性越来越受到云应用软件的青睐.与此同时,微服务之间复杂的交互使得系统的性能异常检测变得更加困难.现有的微服务性能异常检测方法均不能很好地建立跨不同调用路径的微服务及其对应的响应时间... 详细信息

微服务架构因具有良好的可扩展性和可维护性越来越受到云应用软件的青睐.与此同时,微服务之间复杂的交互使得系统的性能异常检测变得更加困难.现有的微服务性能异常检测方法均不能很好地建立跨不同调用路径的微服务及其对应的响应时间之间的复杂关系,导致异常检测准确率不高、根因定位不准确.提出了一种基于Transformer的微服务性能异常检测与根因定位方法TTEDA(Transformer trace explore data analysis).首先将调用链构建为微服务调用序列和对应的响应时间序列,然后借助自注意力机制捕捉微服务之间的调用关系,并通过编码器-解码器建立微服务的响应时间与其调用路径之间的关联关系,从而获得微服务在不同的调用链上的正常响应时间分布.基于学习到的正常模式判断调用链的异常,并可将异常精确到微服务级别.进一步地,利用微服务之间的调用关系以及异常的传播方式,对出现性能异常的微服务进行反向拓扑排序,实现了准确快速的根因定位.在开源基准微服务系统Train-Ticket的数据集和AIops挑战赛数据集评估了TTEDA的有效性,相比于同类异常检测方法AEVB,Multi-LSTM,TraceAnomaly,精确率平均提高了48.6%,30.2%,3.5%,召回率平均提高了34.7%,1.1%,4.1%.相比于根因定位算法MonitorRank和TraceAnomaly,根因定位的准确率分别提高了35.4个百分点和6.1个百分点.

关键词：微服务异常检测根因定位调用链 Transformer